题目内容
如图,传送带与地面成夹角θ=37°,以2m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,已知传送带从A→B的长度L=9m(传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦,g=10m/s2),求:
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(1)物体从A到B需要的时间;
(2)每隔1s放上一个物体,求在相当长一段时间内,传动带由于传送物体而多消耗的功率。
(1) 7s (2) 44W
【解析】
试题分析:(1) 设物体获得的加速度为
,则有
,代入数值有![]()
,由此可求出物体加速到2 m/s所需的时间为
(s),所通过的距离为
(m),已知传送带从A→B的长度L=9m,故剩下的4m物体将以2m/s的速度通过,所需时间为
(s),故物体从A到B需要的时间为5+2=7(s)。
(2) 由于放上一个物体需要加速5s后才能达到传送带的速度保持与传送带相对静止,在相当长一段时间内就相当有5个物体对传送带有持续的滑动摩擦力作用;传送物体而多消耗的功可分为两部分,一部分是传送带与物体的滑动摩擦力做功发热、另一部分是传送带克服重力做功改变物体的机械能,可分别计算功率的大小,摩擦发热功率由
(W);传送带克服重力做功功率为:由于物体物体从A到B需要的时间为7s,所以传送带上始终有7个物体在其上故有
(W),传动带由于传送物体而多消耗的功率为42+2=44(W)。
考点:本题考查了匀加速运动、功、功率的概念
在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,实验装置如图甲所示。让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,此时橡皮筋对小车做的功记为W。然后用完全相同的橡皮筋二条、三条……合并在一起分别进行第2次、第3次……实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出。(打点计时器所用交流电频率为50Hz)。
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(1)若木板水平放置,小车在一条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是 。
A.橡皮筋处于原长状态 B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车正好运动到两个铁钉的连线处 D.小车已过两个铁钉的连线
(2)为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力,应采取的措施是 ;
(3)如下表是按正确操作分别得到的4次实验中获得的部分数据,其中缺少第3次实验(三条橡皮筋对小车做功)的部分数据,请根据第3次实验所得的纸带(图乙)补全表中的空格。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
橡皮筋对小车做功 | W | 2W | 3W | 4W |
小车速度v(m/s) | 1.00 | 1.42 | 2.00 | |
v2(m2/s2) | 1.00 | 2.02 | 4.00 |
(4)从表中数据你得出的结论是 。